Przełom w dronach dla służb – jak Parrot ANAFI UKR działa w środowiskach pozbawionych GPS/GNSS
Współczesne operacje terenowe, zarówno w obszarze obronności, jak i bezpieczeństwa publicznego, stawiają przed bezzałogowymi statkami powietrznymi (UAV) coraz większe wyzwania.
W środowiskach o wysokim zagrożeniu, gdzie sygnał Globalnego Systemu Nawigacji Satelitarnej (GNSS), może być celowo zagłuszany lub fałszowany (spoofing), tradycyjne drony stają się praktycznie bezużyteczne.
W odpowiedzi na te krytyczne potrzeby powstał Parrot ANAFI UKR – kompaktowy mikrodron ISR (Intelligence, Surveillance, Recognition), zaprojektowany od początku do spełniania wymagań operacji terenowych służb oraz sektora obronnego. Zbudowany na doświadczeniach konfliktu zbrojnego w Ukrainie, łączy w sobie wbudowaną sztuczną inteligencję (Edge AI), zaawansowaną nawigację optyczną i pełną autonomię offline w formacie ramowego quadrocoptera o masie własnej poniżej 1 kg.
Dzięki temu doskonale adaptuje się do potrzeb organów ścigania, służb ratunkowych i agencji rządowych, gwarantując ten sam poziom odporności, świadomości taktycznej, wzmocnionej cyberodporności i całkowitej suwerenności danych.
ANAFI UKR – loty w trudnych warunkach nie są dla niego wyzwaniem
Kluczową przewagą ANAFI UKR jest jego zdolność do pełnej operacyjności w warunkach pozbawionych GNSS (GPS-denied flight conditions). Dzięki temu może być pilotowany w pomieszczeniach i w zatłoczonych obszarach, a także w strefach, gdzie inne drony zawodzą z powodu braku sygnału satelitarnego lub jego zakłóceń. ANAFI UKR osiąga to dzięki zaawansowanemu systemowi nawigacji optycznej, który pozwala mu zlokalizować się i działać autonomicznie bez żadnego sygnału zewnętrznego.
Nawigacja optyczna w Parrot ANAFI UKR
Sercem innowacyjnego systemu nawigacji optycznej zaszytej w dronie Parrot ANFI UKR są dwa algorytmy wspierane przez Edge AI, a więc sztuczną inteligencję, której wszystkie obliczenia odbywają się bezpośrednio w podzespołach drona – bez żadnej komunikacji z siecią.
Parrot Visual Inertial Odometry (PIVO):
Gdy dron wykonuje operację lotniczą, kamera pionowa śledzi ewolucję sceny poprzez przepływ optyczny, identyfikując i śledząc kluczowe punkty między kolejnymi klatkami obrazu. Informacje z przepływu optycznego są następnie łączone z pomiarami z czterech 6-osiowych jednostek pomiaru inercyjnego (IMU), co pozwala dronowi na precyzyjne określenie własnej pozycji, prędkości i orientacji w lokalnej przestrzeni.
Choć PIVO jest algorytmem lokalnym i z czasem może wykazywać pewien dryf przestrzenny (np. średnio 4% dryfu, gdy wysokość jest niższa niż 100m, i 8%, gdy wysokość jest większa niż 100m), jest on niezwykle skuteczny, zapewniając pomiary w 80% czasu misji lotniczej. Warto zaznaczyć, że dla optymalnej wydajności wymagane jest odpowiednie oświetlenie i tekstura terenu; lot nad pozbawionymi tekstury powierzchniami (np. zaśnieżonymi polami bez punktów kontrastu), chmurami lub gęstą mgłą może obniżyć dokładność.
Parrot Visual Geo-Positioning:
Dodatkowo algorytm Parrot Visual Geo-Positioning porównuje zdjęcia z pionowej kamery drona z wbudowanymi mapami satelitarnymi. System wyszukuje pasujące punkty kluczowe i kształty na obu obrazach, aby precyzyjnie określić globalną pozycję drona. Rozwiązanie wykorzystuje dwie metody: KeyPoint Pipeline (doskonałą do obszarów miejskich z bogatą teksturą) oraz Shape Pipeline, która dzięki sieci neuronowej wyszukuje strukturalnie ważne kształty, takie jak drogi, granice pól czy zbiorniki wodne, co jest idealne dla terenów wiejskich.
Parrot Vision Geo-Positioning znacząco poprawia dokładność geograficzną w trybie bez GNSS, redukując dryf pozycji (na przykład, w testach, dryf został zredukowany z 200 m do zaledwie 20 m na dystansie 2,5 km). Algorytm ten pracuje z częstotliwością 1 klatki na sekundę, zwracając pozycję z błędem poniżej 50 metrów w 82.3% przypadków. Mapy do nawigacji optycznej i dane wysokości terenu (DTED – Digital Terrain Elevation Data) mogą być generowane i wgrywane na kartę microSD za pomocą oprogramowania FlightCharts, dostępnego na dołączonym kluczu USB. Pamięć masowa wbudowana w Parrot ANAFI UKR pozwala na przygotowanie i granie mapy całej polski bezpośrednio do drona, co ułatwia wykonywanie operacji lotniczych niezależnie od lokalizacji.
Inteligentne filtrowanie danych z siecią neuronową Kalmana
Aby zapewnić niezawodność w każdych warunkach, ANAFI UKR wykorzystuje rozszerzony filtr Kalmana (KIWI – Kalman Is Well Implemented) w systemie autopilota. Ten algorytm scala dane z wielu czujników (żyroskopów, IMU, czujników wizyjnych, barometru, GNSS itp.) w celu jak najdokładniejszej estymacji ruchów drona. Kluczową innowacją jest zastosowanie sieci neuronowej o architekturze LSTM, która nieustannie ocenia wiarygodność poszczególnych czujników, odrzucając te, które podają błędne lub rozbieżne pomiary. Działanie to gwarantuje, że użytkownik może pilotować ANAFI UKR z wysokim poziomem wydajności przez cały czas lotu.
To rozwiązanie jest szczególnie ważne w walce z zagłuszaniem (jamming) i fałszowaniem (spoofing) sygnału GNSS. Dron monitoruje wewnętrzne parametry GNSS (np. liczba wykrytych satelitów, odchylenia standardowe pozycji i prędkości) oraz porównuje trajektorie GNSS z danymi IMU. W przypadku wykrycia nieprawidłowości, dane GNSS są unieważniane, a dron polega na swoich systemach nawigacji optycznej i sieci neuronowej Kalmana, aby utrzymać stabilny i dokładny lot. Dzięki temu ANAFI UKR jest w stanie działać nawet, gdy konwencjonalne filtry Kalmana by zwiodły, na przykład podczas startu z ruchomego statku z niestabilnym sygnałem GNSS.
Niezawodny w najtrudniejszych warunkach
Powyższe unikalne rozwiązania zaszyte w kompaktowym dronie Parrot ANAFI UKR sprawiają, że jego użyteczność operacyjna w trudnych warunkach otoczenia i przestrzeni powietrzne nie stanowią już problemu. Zdolność ANAFI UKR do działania w środowiskach pozbawionych GNSS jest niezwykle cenna dla służb mundurowych, ratowniczych i agencji rządowych. Pozwala na prowadzenie misji w miejscach, gdzie inne drony nie mogą operować, takich jak zawalone budynki, gęste lasy czy trudne tereny górskie. Zwiększona autonomia i świadomość sytuacyjna, nawet w najbardziej niesprzyjających warunkach, przekładają się na szybsze i bardziej efektywne działania.
ANAFI UKR to nie tylko dron, to kompletny ekosystem taktyczny, który zapewnia kluczową przewagę operacyjną w najbardziej wymagających scenariuszach. Jest to narzędzie pozwalające służbom działać pewnie i skutecznie, nawet gdy inne technologie zawiodą.
